2018-2019學(xué)年高中物理 專題2.3 歐姆定律試題 新人教版選修3-1.doc

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第3節(jié) 歐姆定律 一、電阻 1．定義：電壓與電流的 。 2．物理意義：電阻反映導(dǎo)體對電流的 ，電阻越大，說明導(dǎo)體對電流的 越大。 3．定義式：R= 。 4．單位： ，簡稱 ，符號是 ，常用的電阻單位還有 和 。1 MΩ= Ω。 5．特點：同一個導(dǎo)體，不管電流、電壓怎樣變化，電壓跟電流的比值都是一個 。也就是電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的，與 、 無關(guān)。 在如圖所示的U–I圖象中，圖象越陡，則電阻 ，通常用圖象的斜率來表示電阻，斜率就是傾斜角的 。 二、 歐姆定律 1．內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的 成正比，跟導(dǎo)體的 成反比。 2．關(guān)系式：I= 。 3．適用條件：歐姆定律對 和 適用，但對 和 不適用。 三、導(dǎo)體的伏安特性曲線 1．定義：在實際應(yīng)用中，常用縱坐標表示 ，橫坐標表示 ，這樣畫出的I–U圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。 2．線性元件和非線性元件：金屬導(dǎo)體在溫度沒有顯著變化時，電阻幾乎是不變的，它的伏安特性曲線是 ，具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫做線性元件。 伏安特性曲線不是過原點的直線，也就是說，電流與電壓 正比，這類電學(xué)元件叫做非線性元件（例如：氣體和半導(dǎo)體）。 3．注意 I–U特性曲線上各點切線的斜率表示 ，而U–I特性曲線上各點切線的斜率表示 。 四、實驗：測繪小燈泡的伏安特性曲線 1．實驗器材：小燈泡（2.5 V，0.5 W）、 、 、 、電源（3 V）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。 2．實驗原理：為小燈泡提供兩端能從零連續(xù)變化的電壓，連成如圖所示的電路。 3．實驗步驟： （1）按圖連好電路，開關(guān)閉合前滑動變阻器的滑片應(yīng)滑至 端（選填“左”或“右”）。 （2）閉合開關(guān)，右移滑片到不同的位置，并分別記下 和 的多組數(shù)據(jù)。 （3）依據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上作出小燈泡的 曲線。 比值 阻礙作用 阻礙作用 歐姆 歐 Ω 千歐（kΩ） 兆歐（MΩ） 106 定值 通過的電流 加在它兩端的電壓 越大 正切值 電壓 電阻 金屬導(dǎo)體 電解質(zhì)溶液 氣體 半導(dǎo)體 電流I 電壓U 通過坐標原點的直線 不成 導(dǎo)體電阻的倒數(shù) 導(dǎo)體的電阻 電壓表 電流表 滑動變阻器 左 電壓表 電流表 伏安特性 一、對公式及，和的含義的理解 物理意義 適用條件 某段導(dǎo)體電流、電壓和電阻的關(guān)系 僅適用于純電阻電路 電流的定義式 已知q和t的情況下，可計算I的大小，適用于任何電路 導(dǎo)體電阻定義式，反映導(dǎo)體對電流的阻礙作用 R由導(dǎo)體本身決定，與U、I無關(guān)，適用于所有導(dǎo)體 沿電流方向電勢逐漸降低，電壓降等于I和R的乘積 計算導(dǎo)體兩端電壓，適用于金屬導(dǎo)體、電解液 【例題1】由歐姆定律I=導(dǎo)出U=IR和R=，下列敘述中正確的是 A．導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比 B．導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的物理條件決定，跟導(dǎo)體兩端的電壓及流過導(dǎo)體的電流的大小無關(guān) C．對確定的導(dǎo)體，其兩端電壓和流過它的電流的比值就是它的電阻值 D．一定的電流流過導(dǎo)體，電阻越大，其電壓就越大 參考答案：BCD 試題解析：導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身性質(zhì)決定，與U、I無關(guān)，公式R=只是一種計算導(dǎo)體電阻的方法，故A錯誤，BC正確；公式U=IR，當(dāng)I一定時U與R成正比，D正確。 二、對導(dǎo)體的伏安特性曲線的理解 1．對I–U圖象或U–I圖象進行分析比較時，要先自己辨認縱軸與橫軸各代表什么，以及由此對應(yīng)的圖象上任意一點與坐標原點連線的斜率的具體意義，如圖甲中，R2R1。 2．I–U圖線是曲線時，導(dǎo)體電阻，即電阻等于圖線上點（Un，In）與坐標原點連線的斜率的倒數(shù)，而不等于該點切點斜率的倒數(shù)，如圖。 【例題2】如圖所示，是兩只定值電阻R1、R2的I–U圖象。有關(guān)R1、R2的大小，及它們串聯(lián)或并聯(lián)后的I–U圖象所在區(qū)域，下列判斷正確的是 A．R1>R2，并聯(lián)后在區(qū)域Ⅲ B．R1>R2，并聯(lián)后在區(qū)域Ⅱ C．R1>RA時，采用內(nèi)接法，當(dāng)Rx<0，則此銅電阻的U-I圖線為 A． B． C． D． 5．（2018山東省平陰縣、商河縣等部分縣高二期末考試）圖示是金屬導(dǎo)體A和B的U-I圖像，由此圖像可知 A．通過導(dǎo)體的電流越大，電阻越小 B．導(dǎo)體A的電阻比導(dǎo)體B的電阻大 C．加在導(dǎo)體兩端的電壓越大，電阻越大 D．通過兩導(dǎo)體的電流相同時，導(dǎo)體A兩端的電壓比導(dǎo)體B兩端的電壓小 6．關(guān)于歐姆定律，下面說法正確的是 A．根據(jù)I=U/R可知，對一個純電阻而言I與U成正比，與R成反比 B．根據(jù)R=U/I可知，對一個純電阻而言R與U成正比，與I成反比 C．某些電路元件不遵守歐姆定律，它們的電壓與電流之間的關(guān)系（U–I線）乃非線性關(guān)系，比如某些晶體二極管 D．在電路中，兩點之間的電壓就等于這兩點的電勢差，沿著電流的方向，各點的電勢在降低 7．（2018安徽省黃山市高中畢業(yè)班第一次質(zhì)量檢測）如圖所示是電阻R的I－U圖象，圖中α=45，由此得出 A．歐姆定律適用于該元件 B．電阻R=0.5 Ω C．因I－U圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，故R=1/tanα=1.0 Ω D．在R兩端加上6.0 V的電壓時，每秒通過電阻橫截面的電荷量是2.0 C 8．內(nèi)阻為1 200 Ω的電壓表與電阻R串聯(lián)，接入內(nèi)阻可忽略的電動勢為6 V的電池兩端，此時電壓表的讀數(shù)為4.5 V，則此電阻R的阻值是 A．300 Ω B．400 Ω C．1200 Ω D． 3600 Ω 9．（2018山東省濟寧市衡水中學(xué)微山分校第二學(xué)期期末）某導(dǎo)體中的電流隨其兩端電壓的變化如圖所示，則下列說法中正確的是 A．該元件是非線性元件，所以不能用歐姆定律計算導(dǎo)體在某狀態(tài)下的電阻 B．加5 V電壓時，導(dǎo)體的電阻大于5 Ω C．由圖可知，隨著電壓的增大，導(dǎo)體的電阻不斷減小 D．由圖可知，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻不斷減小 10．白熾燈接在220 V電源上能正常發(fā)光，將其接在一可調(diào)電壓的電源上，使電壓逐漸增大到220 V過程中，則下列說法正確的是 A．燈絲的電阻不變 B．電流將逐漸變大 C．每增加1 V電壓而引起的電流變化量是相同的 D．每增加1 V電壓而引起的電流變化量是減小的 11．（2018黑龍江省齊齊哈爾市實驗中學(xué)高三期末考試）一只小燈泡，標有“3 V，1.5 W”的字樣。現(xiàn)要描繪小燈泡0～3 V的伏安特性曲線。實驗器材有 ①最大阻值為10 Ω的滑動變阻器 ②電動勢為6 V、內(nèi)阻約為1.0 Ω的電源 ③量程為0.6 A、內(nèi)阻約為1.0 Ω的電流表A1 ④量程為3 A、內(nèi)阻約為0.1 Ω的電流表A2 ⑤量程為3 V、內(nèi)阻約為6 kΩ的電壓表V1 ⑥量程為15 V、內(nèi)阻約為10 kΩ的電壓表V2 ⑦開關(guān)、導(dǎo)線若干 ，以下電路圖中正確的是 A． B． C． D． 12．如圖所示為滑動變阻器示意圖，下列說法中正確的是 ①a和b串聯(lián)接入電路中，P向右移動時電阻增大 ②b和d串聯(lián)接入電路中，P向右移動時電阻減小 ③b和c串聯(lián)接入電路中，P向右移動時電阻增大 ④a和c串聯(lián)接入電路中，P向右移動時電阻增大。 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 13．（2018河南新鄉(xiāng)市高二期末考試）有三個同學(xué)分別對各自手中的電阻進行了一次測量，三個同學(xué)把對每個電阻測量時電阻兩端的電壓和通過的電流描點到同一U–I坐標系中，如圖所示，這三個電阻的大小關(guān)系正確的是 A． B． C． D． 1．AB【解析】根據(jù)歐姆定律可知，通過電阻的電流強度跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比，所以A正確；由，對一定的導(dǎo)體，電流與電壓程正比，所以通過它的電流強度越大，它兩端的電壓也越大，所以B正確；導(dǎo)體的電阻與電壓的大小無關(guān)，是由導(dǎo)體本身決定的，所以C錯誤；歐姆定律只適用于金屬導(dǎo)體與電解液導(dǎo)電，所以D錯誤。 2．AC【解析】歐姆定律只適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路，如電動機等，A正確；電阻的大小和電阻本身的性質(zhì)有關(guān)，和電壓、電流無關(guān)，B錯誤；某些電路元件不遵守歐姆定律，它們的電壓與電流之間的關(guān)系(U－I線)乃非線性關(guān)系，比如某些晶體二極管，C正確；沿著電流的方向，通過電阻后，才有電勢的降落，D錯誤。 3．D【解析】根據(jù)可知，甲圖表明元件的電阻隨電壓增大而減??；乙圖表明元件的電阻不隨電壓的變化而變化；丙圖表明元件的電阻隨電壓增大而增大；故甲、乙、丙三個圖象都可能正確，并不一定有較大誤差，故選D。 4．C【解析】隨溫度升高，銅電阻溫度計電阻變大，故的值隨電流變大，即U-I圖線的斜率增大，故C正確，ABD錯誤。 5．B【解析】電阻大小與電流和電壓無關(guān)，只由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，故AC錯誤；U-I圖象中圖象的斜率表示電阻，由圖可知，A的電阻大于B的電阻，故B正確；因A的電阻大于B的電阻，則由歐姆定律可知，通過兩導(dǎo)體的電流相同時，導(dǎo)體A兩端的電壓比導(dǎo)體B兩端的電壓大，故D錯誤。 6．AC【解析】對于同一個純電阻而言，其電阻恒定，根據(jù)公式可得I與U成正比，與R成反比，A正確；導(dǎo)體的電阻和其兩端的電壓以及電流無關(guān)，B錯誤；只有純電阻元件的電壓與電流之間的關(guān)系是線性關(guān)系，非純電阻元件的電壓與電流之間的關(guān)系是非線性關(guān)系，C正確；沿著電流方向，通過電阻才有電勢的降落，故D錯誤。 7．A【解析】根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知，通過電阻的電流與兩端電壓成正比，歐姆定律適用，A正確；根據(jù)電阻的定義式可知，I-U圖象斜率的倒數(shù)等于電阻R，則得，B錯誤；由于I-U圖象中橫縱坐標的標度不同，故不能直接根據(jù)圖象的斜率求電阻，C錯誤；由圖知，當(dāng)U=6 V時，I=3 A，則每秒通過電阻橫截面的電荷量是，D錯誤。 8．B【解析】電路中的電流為，故電阻R的阻值是，則選項B正確。 9．D【解析】該元件是非線性元件，可以用歐姆定律計算導(dǎo)體在某狀態(tài)下的電阻，選項A錯誤；加5 V的電壓時，電流為1.0 A，則由歐姆定律可知，；故B錯誤；由圖可知，隨電壓的增大，圖象的斜率減小，則可知導(dǎo)體的電阻越來越大，隨著電壓的減小，導(dǎo)體的電阻減??；故C錯誤，D正確。 10．BD【解析】當(dāng)電壓增大時，燈絲中的電流一定是增大的，而燈絲的電阻隨溫度的增大而增大，故A錯誤，B正確；由于燈絲電阻隨溫度的升高而增大，故每增大1 V電壓時引起的電流變化量是越來越小的，故C錯誤，D正確。 【名師點睛】白熾燈為金屬導(dǎo)體，并且在電壓增大過程，溫度增大較多，故一定要考慮其溫度變化對電阻的影響，明確電壓增大時，電流一定增大，但增大的越來越慢。 11．C【解析】燈泡的額定電壓，燈泡的額定功率，燈泡的額定電流，燈泡正常工作時的電阻，故電流表選用量程為0.6 A、內(nèi)阻約為1.0 Ω的電流表A1；電壓表選用量程為3 V、內(nèi)阻約為6 kΩ的電壓表V1。因，所以測量電路采用安培表的外接線路。又描繪小燈泡的伏安特性曲線，燈泡兩端電壓要從零開始連續(xù)變化，滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法。故C項正確。 12．D【解析】將a和b連入電路時，當(dāng)滑片P向右滑動時，不會改變電阻絲長度，電阻不變，故①錯誤；將b和d連入電路時，連入路中的電阻絲是Pb部分，當(dāng)滑片P向右滑動時，PA電阻絲長度減小，電阻減小，故②正確；將b和c連入電路時，連入路中的電阻絲是Pb部分，當(dāng)滑片P向右滑動時，PB電阻絲長度減小，電阻減小，故③錯誤；將a和c連入電路時，連入電路中的電阻絲是aP部分，當(dāng)滑片P向右滑動時，ap電阻絲長度變長，電阻變大，故④正確，故選D。 【名師點睛】本題考查了滑動變阻器的原理和作用，能夠正確判斷當(dāng)“一上一下”接入電路時哪一段電阻絲被連入電路中是本題的解題關(guān)鍵所在。 13．B【解析】由公式R=U/I可知，ab的電阻相等，且大于c的電阻，則有：Ra=Rb>Rc；故B正確，ACD錯誤。 【名師點睛】本題考查了學(xué)生對歐姆定律及其公式變形的理解和應(yīng)用，關(guān)鍵是會利用控制變量法結(jié)合電阻不變分析圖象得出三個電阻的大小關(guān)系，也可以直接根據(jù)圖象的斜率表示電阻進行分析求解。